O titanato de bário (BaTiO₃), como um ferroelétrico clássico do tipo perovskita, possui excelente constante dielétrica, efeitos piezoelétricos e ferroelétricos não lineares significativos, bem como propriedades de transição de fase ajustáveis, tendo importante valor aplicado em capacitores cerâmicos multicamadas, termistores, memórias e dispositivos eletro-ópticos. Neste artigo, foi utilizado o método sólido em alta temperatura, ajustando a proporção de alimentação Ba/Ti (com reserva dos sítios Ba e Ti, respectivamente), para preparar uma série de cerâmicas BaTiO₃ dopadas com Er³⁺ (0,5 mol%) em diferentes temperaturas de queima (1250 ℃, 1300 ℃, 1350 ℃). As amostras foram caracterizadas sistematicamente por XRD, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fluorescência com variação de temperatura. Os resultados mostraram que a amostra com sítios Ba reservados queimada a 1300 ℃ (B1300Er) possui bom desempenho na medição de temperatura; na faixa de transição ferroelétrica de BaTiO₃ (270-290 K), a intensidade de fluorescência apresenta alteração significativa, essa resposta fluorescente anômala pode servir como sinal óptico característico da transição de fase, permitindo a detecção in situ precisa da transição. A sensibilidade absoluta das amostras B1300Er e T1300Er difere pouco em baixas temperaturas, mas difere significativamente em altas temperaturas, sendo que em 400 K a sensibilidade absoluta de B1300Er atinge 0,00413 K^-1, um aumento de 40% em relação a T1300Er, consistente com as expectativas teóricas de uma maior lacuna de acoplamento térmico ΔE na configuração dopada no sítio Ba. A análise do tempo de vida da fluorescência revelou a existência de dois microambientes emissores na amostra, com o componente de longa vida sendo mais sensível às variações de temperatura, sendo um fator microestrutural chave para melhorar a sensibilidade da termometria FIR. Este estudo integrou organicamente a medição de temperatura de ampla faixa térmica por acoplamento térmico Er³⁺ FIR e a detecção óptica in situ da transição ferroelétrica BaTiO₃ no mesmo sistema cerâmico, estabelecendo uma plataforma sensorial óptica bifuncional que combina medição contínua de temperatura e detecção de transição de fase, fornecendo base experimental e novas ideias para o projeto multifuncional de sensores ópticos de temperatura baseados em terras raras com estrutura perovskita.

Emissão de terras raras;Dopagem Er³⁺;BaTiO₃;Termometria óptica;Razão da intensidade de fluorescência;Detecção de transição de fase